超声技术在工业、农业、军事、健康和其他方面的应用日益广泛,实现电声转换的换能器是技术核心。为了满足各类超声技术应用中具有独特的指向性声场的辐射声源要求,满足不同声场需求的换能器及阵列的研究发展很快。随着社会发展对超声检测质量要求的不断提高,对超声波的声场也提出了更高的要求。从最简单的传感器阵列到线性阵列、凸阵列、环阵列和相控阵等等类型都获得了快速发展。基于惠更斯原理发展起来的超声相控阵技术,激励信号按一定规则和时序控制激发阵列换能器各个阵元,调整超声扫描波束形状、焦点位置以及声束扫描偏转角。目前绝大部分线阵列的聚焦区域条是线状,扫描面是平面,对于涉及到空间立体的应用,需要比较特殊的圆柱形扫描声场,本文提出满足空间立体声场分布的柱状线阵列超声换能器,进行了以下几方面的研究：(1)理论研究阵列超声换能器的参数、基本组成和诊断仪分辨率的评价标准,讨论设计新型线阵列换能器的理论依据及各种超声阵列的波束处理方法,提出线性阵列换能器新组成方式：以线阵元为基础组成柱状阵列换能器。(2)通过仿真实验,改变线阵列的参数,间距相同,基元数目参数对新设计换能器栅瓣的影响,研究旁瓣减小的条件。研究表明：当阵元数目增加的时候,主瓣宽度减小；组成线阵的阵元长度和宽度会对阵列的指向性有一定的影响,当阵元长度和宽度越大,线阵列指向性的主瓣宽度越小,栅瓣越大,栅瓣数量越多；当阵元宽度保持不变,阵元长度变大的同时线阵列的指向性越优。(3)本文提出的柱状阵列换能器的聚焦区域为一个圆环,同时发现阵元的形状对柱状换能器阵列的指向性有一定影响；柱状换能器的聚焦圆环可以通过阵元的激励延时控制改变指向性。